非相对论量子系统的数值研究:螺旋扭曲几何中产生的小振荡
量子物理
2026-02-19 v1 数学物理
math.MP
摘要
我们研究了在三维螺旋扭曲(扭转)几何中作用于标量粒子的束缚态,考虑自由情况以及外部径向相互作用的存在。该问题由时空曲面上的薛定谔方程描述,若包含外部磁场,则通过最小耦合引入磁向量势, Incorporating Aharonov--Bohm 通量。分离变量后,问题简化为由有效势能支配的单维径向本征方程,该有效势能将扭转引起的库仑型和离心型结构与磁/通量相关项以及可选模型相互作用相结合。由于闭式解析解在所需的参数范围内不可靠,我们通过将径向方程形式化为自伴斯特罗姆--李ouville 问题,并在截断径向域上使用有限差分离程求解,配以显式收敛控制来数值计算谱和本征函数。我们分析四个具代表性的情形:(i) 无外部势,(ii) Cornell 型约束,(iii) Kratzer 型相互作用,以及 (iv) 围绕 Morse势最小值的小振荡 regime。我们呈现低能级水平随扭转参数、磁场和方位角 sector 的系统性趋势,指出几何耦合 alone 即可产生有效约束,即使无外部相互作用亦然。
引用
@article{arxiv.2602.16693,
title = {Numerical study of non-relativistic quantum systems and small oscillations induced in a helically twisted geometry},
author = {C. F. S. Pereira and R. L. L. Vitória and A. R. Soares and B. B. Silva and H. Belich and Edilberto O. Silva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16693},
year = {2026}
}
备注
19 pages, 21 figures